Ανάλυση της λειτουργίας αποθηκευτικών σταθμών σε περιβάλλον αγορών

Abstract

Η αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) έχει αποκτήσει σημαντική αξία σε όλο τον κόσμο, ιδίως τις τελευταίες δύο δεκαετίες. Αν και η υψηλού επιπέδου διείσδυση των ΑΠΕ μειώνει τις αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις σε σύγκριση με τη συμβατική παραγωγή ενέργειας, τίθενται αρκετά τεχνικά ζητήματα τα οποία σχετίζονται με την υψηλή αβεβαιότητα, τη χαμηλή ικανότητα αντιμετώπισης σφαλμάτων, τη χαμηλή παροχή εφεδρειών και τη χαμηλή ποιότητα ισχύος. Για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων χρησιμοποιούνται, εκτός των στρα- τηγικών ελέγχου, διάφορες τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας. Η σημασία ενός αποθηκευτικού σταθμού σε ένα σύστημα μπορεί να είναι μέγιστης σημασίας καθώς μπορεί να επιφέρει εξομά- λυνση των αιχμών του συστήματος και καλύτερη αξιοποίηση όλης της παραγόμενης ενέργειας αλλά παράλληλα και την επίτευξη εσόδων μέσα από την παροχή αυτών των υπηρεσιών. Στην παρούσα εργασία γίνεται μία προσομοίωση ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας βα- σισμένο σε ένα δισδιάστατο πρόβλημα το οποίο επιλύεται με τη μέθοδο του Μικτού Ακέραιου Γραμμικού Προγραμματισμού. Το σύστημα περιλαμβάνει διάφορους τεχνικούς περιορισμούς θερ- μικών μονάδων, μαζί με τα μεταβλητά κόστη που τις χαρακτηρίζουν, πρόβλεψη παραγωγής από ΑΠΕ, ζήτηση ισχύος και εφεδρειών καθώς και τον αποθηκευτικό σταθμό μαζί με τους τεχνι- κούς και λειτουργικούς περιορισμούς του. Συγκεκριμένα στο πρώτο σκέλος καταστρώνεται η βέλτιστη προσφορά την αποθήκευσης, για συμμετοχή στο ενεργειακό αρμπιτράζ και στην αγορά εφεδρειών, με σκοπό τη μεγιστοποίηση του κέρδους του αποθηκευτικού σταθμού για διαφορετι- κές διαμορφώσεις της μπαταρίας και του συστήματος ενέργειας. Στο δεύτερο σκέλος η προσφορά της αποθήκευσης εξετάζεται προς όφελος του συστήματος και συνεπώς με σκοπό την ελαχιστο- ποίηση του συνολικού κόστους του συστήματος.